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L'allagamento della colonna è possibile su qualsiasi apparato a colonna in modalità di distillazione o rettifica, sia durante la prima che la seconda distillazione. Il problema è complicato dal fatto che i dispositivi di questo tipo funzionano in modo più efficiente in modalità di pre-soffocamento, vicino al completo collasso del sistema. Successivamente, scopriremo perché la colonna si sta bloccando, come identificarla, eliminarla e anche usarla a nostro vantaggio.
Teoria
L'allagamento della colonna è una situazione di emergenza in cui il vapore alcolico in aumento non consente al liquido discendente raffreddato nel deflegmatore - il catarro - di passare nella direzione opposta.
Di conseguenza, in un certo punto dello tsargi appare un tappo di emulsione, dove liquido e vapore sono in equilibrio. Il vapore irrompe gradualmente attraverso il catarro, si sente un ribollente nell'apparato. Allo stesso tempo, la forza di pressione del vapore è sempre superiore alla pressione di riflusso, quindi se la potenza di riscaldamento del cubo, la pressione e la temperatura dell'acqua di raffreddamento non cambiano, il tappo si alza gradualmente fino a quando il liquido alcolico e il vapore non lasciano la colonna attraverso il tubo di collegamento dell'atmosfera, la valvola di emergenza o l'unità di campionamento. Questa è la fase finale del soffocamento, nel gergo dei moonshiner significa che "la colonna iniziò a sputare".
Dall'inizio del ribollente allo "sputare", l'allagamento della colonna non dura più di un minuto e mezzo, cioè tutto avviene in modo relativamente rapido. Allo stesso tempo, non dovresti cercare di evitare "sputare" bloccando il tubo per la comunicazione con l'atmosfera, la valvola o l'unità di selezione: questo è irto di un'esplosione!
Inizialmente, lo strozzatore appare nel punto più stretto, cioè viene creato l'effetto di un collo di bottiglia. Ad esempio, un tappo può formarsi dove un ugello molto compattato si trasforma in uno meno denso, o quando il diametro del cordoncino si restringe.
Perché dovresti evitare di soffocare
Quando la colonna è traboccante, il processo di trasferimento di calore e massa non si verifica, quindi non c'è separazione del liquido alcolico in frazioni. Di conseguenza, il chiaro di luna ottenuto durante lo “sputare” e dopo di esso non viene in alcun modo purificato dalle impurità nocive. Pertanto, il soffocamento della colonna deve essere eliminato e dopo di esso dovrebbe essere consentito all'apparato di "lavorare da solo".
Come determinare il soffocamento della colonna
Segni di soffocamento:
- aumento del ronzio e delle vibrazioni nella colonna;
- un forte aumento della temperatura nella zarga;
- cadute di pressione;
- una forte espulsione ("sputo") di liquido attraverso un tubo per la comunicazione con l'atmosfera, una valvola di emergenza o un'unità di selezione è lo stadio finale dell'induttanza;
- nelle diottrie è visibile un ribollente, simile all'ebollizione attiva dell'acqua.
Si ritiene che la strozzatura possa essere vista e controllata attraverso una diottria, una parte trasparente, solitamente di vetro, della tsarga. Ma questo è rilevante solo se l'allagamento della colonna si verifica in questo particolare luogo. Se è inferiore o superiore, sarà problematico vederlo e ancor di più controllarlo modificando la potenza di riscaldamento fornita o la temperatura dell'acqua di raffreddamento.
Cause di soffocamento della colonna e metodi per la loro eliminazione
1. Potenza di riscaldamento troppo alta. Il motivo più comune. In questo caso, l'area della sezione trasversale del cassetto è insufficiente rispetto alla potenza dell'elemento riscaldante e del deflegmatore, quindi vapore e catarro non possono essere normalmente distribuiti nel volume del cassetto. Il modo più semplice è ridurre la velocità del vapore.
Come risolvere: spegnere il fuoco quando si soffoca, attendere 1,5-2 minuti affinché tutto il catarro scenda nel cubo. Riaccendere il riscaldamento, ma con una potenza inferiore del 3-4%. Se la colonna si è soffocata di nuovo, ripetere i passaggi descritti.
Se tutto va bene, questa sarà la potenza della modalità operativa di pre-soffocamento della colonna fino al momento in cui altri parametri importanti del sistema (pressione e temperatura dell'acqua di raffreddamento, lunghezza e area della sezione trasversale di il cassetto, la potenza del frigorifero e del deflegmatore, ecc.) non verranno modificati. In caso di modifiche si porta prima la colonna a soffocare, quindi si cerca nuovamente il regime di pre-strozzatura.
Alcuni moonshiner risolvono questo problema rimuovendo il reflusso in eccesso, ma se c'è troppo poco reflusso, non raffredda bene l'ugello e la colonna non funziona al 100%. È consigliabile aumentare la selezione della flemma solo se la colonna si è soffocata mentre "lavorava da sola" e la flemma extra è entrata nella selezione.
2. Ipotermia di catarro. Il vapore di alcol passa meglio e fa passare il catarro caldo attraverso se stesso. La temperatura ottimale dell'acqua all'uscita del deflegmatore è di 50-60 °C. Se la temperatura è più bassa, è necessario ridurre la pressione dell'acqua.
3. Imballaggio irregolare dell'ugello sul lato. I moonshiner principianti di solito peccano con questo. In luoghi di imballaggio molto denso, si forma un restringimento della linea del vapore e appare un tappo. I commutatori sotto carico (fissaggi normali) non devono essere strettamente attorcigliati e compressi. Nel caso di SPN (ugelli prismatici a spirale) è opportuno controllare l'uniformità del riempimento. Meno batuffoli, meglio è.
4. Sbalzi di tensione e (o) pressione nella rete idrica. Se l'elemento riscaldante è elettrico, i picchi di corrente modificano la potenza di riscaldamento. Il cambiamento spontaneo della pressione dell'acqua porta a un raffreddamento non uniforme dell'intero sistema.
5. Installazione irregolare della colonna. Se l'apparato a colonna non è installato rigorosamente in verticale, il catarro inizia a fluire lungo il muro. Di conseguenza, tutti i processi vengono interrotti.
6. Riempimento errato del cubo e resistenza alla rinfusa. Il cubo può essere riempito con un massimo di ¾ del volume, mentre la forza della miscela acqua-alcol riempita non deve superare il 35% vol.
7. Contaminazione dell'interno della macchina. Gli accumuli all'interno dei tubi impediscono il normale movimento del catarro. L'apparecchio deve essere periodicamente smontato e pulito, soprattutto se le sue singole parti sono utilizzate per la prima e la seconda distillazione, distillazione e rettifica.
8. Differenza di pressione atmosferica. Il problema è rilevante per colonne con un'altezza superiore a 1,5 m. Al variare della pressione atmosferica, la potenza erogata della modalità di presoffocamento può variare del 5-10%. Allo stesso tempo, è importante tenere conto del fatto che la pressione atmosferica cambia non solo con il tempo, ma anche con l'altitudine. Ad esempio, i parametri di funzionamento dello stesso apparato in una casa privata e al nono piano di un condominio possono differire.
9. Lo strozzatore del deflegmatore a conchiglia. Di solito si verifica durante la seconda distillazione, se l'ugello del commutatore sotto carico viene premuto saldamente contro il fondo del condensatore a riflusso. Il rischio di allagamento è maggiore in un condensatore a riflusso (a parità di superficie totale della condotta del vapore), assemblato da un gran numero di tubi stretti.